中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素-对于中天山早古生代构造演化的启示

吉林大学学报(地球科学版)

中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素-对于中天山早古生代构造演化的启示

雷如雄^1,2，吴昌志³，屈迅⁴，顾连兴³，陈刚⁴，吾尔娜⁴，孙洪涛⁵，刘国宁³

1.长安大学地球科学与资源学院，西安710054;
2.西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室，西安710054;
3.南京大学地球科学与工程学院，南京210093;
4.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，乌鲁木齐830000;
5.江苏省有色金属华东地质勘查局，南京210007

收稿日期:2013-10-10 出版日期:2014-09-26 发布日期:2014-09-26
作者简介:雷如雄(1982-)，男，讲师，博士，主要从事岩石学和矿床学研究，E-mail:lrxly11@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（41302069,41272098）；中国地质调查局地质调查工作项目（1212011140056）

Geochronology, Geochemistry and Zircon Hf Isotope Compositions of the Ore-Bearing Gneiss Granite in the Tianhudong Iron-Molybdenum Ore Deposit in the Central Tianshan, West China: Implications for the Early Paleozoic Tectonic Evolution of Central Tianshan

Lei Ruxiong^{1, 2}, Wu Changzhi³, Qu Xun⁴, Gu Lianxing³, Chen Gang⁴,Uerna Amy⁴, Sun Hongtao⁵, Liu Guoling³

1.College of Earth Sciences and Resource, Chang’an University, Xi’an710054, China;
2.Key Laboratory of Western China’s Mineral Resources and Geological Engineering Ministry of Education, Xi’an710054, China;
3.School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing210093, China;
4.Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources, Urumqi 830000, China;
5.Eastern China Geoexploration & Development Bureau for NonFerrous Metals, Jiangsu Province, Nanjing210007, China

Received:2013-10-10 Online:2014-09-26 Published:2014-09-26

摘要/Abstract

摘要：

以中天山东段的天湖东铁钼矿含矿花岗岩为例，在LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测定其为早古生代花岗岩（（445.3±4.6） Ma）基础上，通过岩相学、地球化学及锆石原位Hf同位素组成等多方面研究，探讨该岩体的成岩作用及其构造背景。天湖东含矿片麻状花岗岩的主要矿物为斜长石、石英、钾长石，并含少量黑云母和角闪石等。全岩地球化学分析结果表明，该片麻状花岗岩高硅、弱富铝、富钙、富钠而贫钾，ASI值为0.68~0.82，属于准铝质钙碱性花岗岩，总体上富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba等和轻稀土元素La、Ce、Nd等，而亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Yb等，轻重稀土分异明显，轻稀土分异较为明显，而重稀土分异不明显，表现出典型岛弧岩浆岩的地球化学特征。锆石的ε_Hf(445 Ma)值为-6.31~-1.77，二阶段Hf模式年龄（T_DM2）为1.538~1.825 Ga，表明该花岗岩的源区主要为壳源物质。综合分析上述资料，认为天湖东铁钼矿片麻状花岗岩是由俯冲过程中地壳物质重熔的产物。结合前人的研究和本课题组的新近研究成果认为，在早古生代时，中天山为岩浆弧构造环境，形成一系列的钙碱性岩浆岩，而该岩浆弧的形成可能是受到介于吐哈陆块和塔里木板块之间的古天山大洋在早古生代时期向南俯冲而形成的。

关键词: 锆石U-Pb年代学, Hf同位素, 地球化学, 花岗岩, 中天山, 天湖东铁钼矿

Abstract:

We present a case study of the Early Paleozoic orebearing gneiss granite in the Tianhudong iron-molybdenum ore deposit in the central Tianshan in an attempt to provide new insights for the early Paleozoic tectonic setting and tectonic evolution of the central Tianshan. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating yields （445.3±4.6） Ma for the studied granite. The granite is composed mainly of biotite, amphibole, quartz, plagioclase and K-feldspar. Geochemical analyses show the granite belongs to subaluminous calc-alkaline granite. The granite is generally enriched in large ion lithophile elements (LILEs) such as Rb, Ba and LREEs, but depleted in typical high field strength elements (HFSEs) such as Nb, Ta, Ti, Y and HREEs, consistent with the geochemical characteristics of typical arc igneous rock. The zircon Hf isotope compositions (ε_Hf(445 Ma)) of the studied granite vary from -6.30 to -1.77, and the T_DM2 ranges from 1.538 to 1.825 Ga, indicating the source rocks of the granite contain significant crustal materials. Integrating all the available data, we suggest that the granite is produced by melting of the mainly crustal protolith during a subduction process. Combined with the previous studies and our recent study results, it is suggested that the central Tianshan zone was a magmatic arc tectonic environment during the Early Paleozoic. The mechanism of the Early Paleozoic central Tianshan arc can be ascribed to the southern subduction of the ancient Tianshan ocean located between the Tuha block and Tarim block.

Key words: zircon U-Pb dating, Hf isotope, geochemistry, granites, central Tianshan, Tianhudong iron-molybdenum ore deposit

中图分类号:

P581

雷如雄，吴昌志，屈迅，顾连兴，陈刚，吾尔娜，孙洪涛，刘国宁. 中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素-对于中天山早古生代构造演化的启示[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(5): 1540-1552.

Lei Ruxiong, Wu Changzhi, Qu Xun, Gu Lianxing, Chen Gang,Uerna Amy, Sun Hongtao, Liu Guoling. Geochronology, Geochemistry and Zircon Hf Isotope Compositions of the Ore-Bearing Gneiss Granite in the Tianhudong Iron-Molybdenum Ore Deposit in the Central Tianshan, West China: Implications for the Early Paleozoic Tectonic Evolution of Central Tianshan[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition), 2014, 44(5): 1540-1552.

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[1]	任宪军, 石云倩. 松辽盆地南部下白垩统火石岭组钙碱性火山岩地球化学特征及成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 818-834.
[2]	王常东, 董小宇, 郝晓飞, 姜山, 于兵, 周舰, 王天奇. 广兴—芝瑞盆地上伙房地段流纹斑岩地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 835-851.
[3]	刘宇泰, 李碧乐, 陈晓琳, 李浩然, 史雨凡, 孙亚明. 东昆仑沟里地区瓦勒尕南矿区花岗闪长岩地球化学特征、锆石U-Pb年代学及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 875-895.
[4]	张海洪, 乔锦燃, 陈国强, 薛晓刚, 邓馨卉, 苗长盛, 李雪, 郜春生. 张广才岭南部早侏罗世两类I型花岗岩成因：年代学、地球化学和锆石Hf同位素证据[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 896-914.
[5]	赵振, 秦光雄, 闫佰忠, 马苗苗. 青海省互助土族自治县地热田水化学特征及成因机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 986-1001.
[6]	何天鑫, 柳蓉, 刘强浩, 宁婷, . 银额盆地下白垩统巴音戈壁组纤维状方解石脉成因机制——热水沉积与同位素证据[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 497-510.
[7]	李阳, 周文博, 王长虹, 刘娜, 苟军, 孙文博, 孙家兴, 孙德有. 海拉尔盆地克鲁伦凹陷赋铀地层沉积物源#br#[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 522-539.
[8]	徐骏, 高阳, 刘军, 王晓彤, . 大兴安岭北段三矿沟铁铜矿床成因——来自石榴子石U-Pb定年及元素地球化学证据[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 540-556.
[9]	陈卓, 周建波, 李功宇, 辛中华, 王红燕, 孙宁辰. 北方造山带东段微陆块构造属性与超大陆重建[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 1-16.
[10]	张佳琦, 王志新, 梁琛岳, 郑常青, 刘永江. 吉中地区范家屯组变沉积岩碎屑锆石年代学与Hf同位素示踪——对古亚洲洋东段闭合的约束[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 149-172.
[11]	高心如, 梁琛岳, 郑常青, 刘永江, 周建波, 宋志伟, 贾祥鹤, 殷浚哲, 洪雨萱, 谭卓, 张佳琦. 蒙古—鄂霍茨克构造域东段晚中生代演化历史——来自岩浆岩和沉积岩的证据[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 36-65.
[12]	孙路华, 梁琛岳, 郑常青, 宋志伟, 周建波. 辽西医巫闾山地区晚中生代伸展变形事件识别及其构造意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 173-198.
[13]	蒋政, 舒彪, 路伟. 高温花岗岩张拉与剪切裂隙的渗流与传热性能试验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 315-326.
[14]	戴振学, 李克英, 陈玮, 刘东. 北山花岗岩矿物的多尺度结构特征与智能识别[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 285-294.
[15]	柳蓉, 何天鑫, 张浩然, 刘强浩, 张苡铭. 中国典型含油气盆地热液作用及其对沉积环境的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 1785-1805.

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